Пользование нивелиром при раскопках поселений

При нивелировке квадратной сетки на поверхности раскопа поселения нивелир устанавливают метрах в 10 - 15 от границ раскопа. Рейку ставят на высшую точку квадратной сетки, и полученная отметка будет поправкой для всех остальных измерений, т. е. эта отметка - условный нуль. Поправку вычитают из результатов всех дальнейших промеров. Может оказаться, что при углублении раскопа условный нуль будет снесен. При новой установке нивелира поступают так же, как при нивелировке поверхности кургана, т. е. ставят рейку у любого бортового кола и его первоначальную отметку (она должна быть на чертеже) вычитают из отметки, полученной новым нивелированием. Иногда выбирают какой-нибудь рядом стоящий столб, прислоняют к этому объекту рейку и регулируют ее высоту до тех пор, пока ее отметка по нивелиру станет такой же, как на нулевой точке. Тогда, не сдвигая рейку с места, отмечают положение ее низа (зарубкой, карандашом, гвоздем), и это будет перенесенная нулевая точка. С нее снимается поправка при каждой новой установке нивелира.

При углублении раскопа приходится переносить нивелир в раскоп, так как рейка становится недостаточно длинной для отсчетов. В этом случае следует предварительно наметить глубину 100 см и отметить ее колом на стене раскопа. В дальнейшем для получения нивелировочной поправки рейку ставят на этот кол и полученный отсчет вычитают из 100 см. Это и будет поправка. Когда раскоп углубится еще более, забивают колья с отметкями 200, 300 см и аналогичным способом вычисляют поправку.

Может оказаться, что точка, глубину которой надо вычислить, расположена слишком близко к нивелиру. Тогда один из сотрудников медленно ведет карандаш (лучше яркой окраски), держа его поперек рейки, снизу вверх до тех пор, пока яркая полоса не будет видна на скрещении нитей в нивелире. Сотрудник, смотрящий в нивелир, кричит "Стоп!" и производит отсчет непосредственно по рейке, т. е. смотрит, на каком делении остановлен карандаш.

Иногда приходится завершать нивелировочные работы в сумерки. В таких случаях рейку надо освещать карманным фонариком.

Для вычисления реальной глубины данной точки от поверхности надо вычислить отметку ее глубины нивелиром и сравнить с отметками в этом квадрате при нивелировке поверхности. Разница составит реальную глубину, причем ошибка будет гораздо меньше, чем при измерении рейкой с уровнем. Этот способ получения реальной глубины применим к раскопкам поселений и курганов. При зарисовке профилей удобно забить в стенки раскопа на заранее выбранной глубине маленькие колышки, на которые кладется горизонтальная рейка или натягивается шнур. Обычно колья забиваются через I м по глубине. Точки для забивки кольев определяют по нивелиру. Для этого нужно вычислить, какая отметка на рейке соответствует глубине 1 м. Затем поступают так же, как при переносе нулевой отметки на дом или на дерево, т. е. регулируют высоту рейки, прислоненной к стенке раскопа, до тех пор, пока ее отметка по нивелиру станет соответствовать глубине 1 м. Только после этого под рейкой забивают колышек.

Теодолит. Теодолит, труба которого закреплена в нулевом положении, может быть использован как нивелир. Кроме того, каждый теодолит снабжен компасом и лимбом, и при его помощи можно измерять азимуты. Труба теодолита имеет дальномерную сетку, поэтому им можно определять расстояния, как и нивелиром.

Теодолитом можно определить превышение точки местности по отношению к другой точке или к уровню стояния теодолита даже в том случае, если рейка выходит из поля зрения его горизонтально закрепленной трубы. Подобное измерение с одной точки стояния нивелиром сделать нельзя. К тому же нивелир не имеет буссоли, а часто важно одновременно измерять горизонтальные углы.

Для подобных измерений труба теодолита открепляется и перемещается вокруг горизонтальной оси до тех пор, пока не станет видна рейка. Установив скрещение нитей на отметке рейки, равной высоте стояния теодолита, вычисляют угол наклона трубы и расстояние до рейки, а затем по таблице определяют превышение (или понижение) точки стояния рейки по отношению к точке стояния теодолита.

Эклиметр. Угол наклона линий местности можно измерять эклиметром. Он состоит из круглой коробочки, в которой заключено градусное кольцо, имеющее внизу груз, а сбоку - градусные деления. Это кольцо при вертикальном положении ребра коробки обращено грузом вниз. К коробке прикреплена визирная трубочка, которой визируется направление ската по вешке, высота которой равна положению эклиметра. Отсчет производится по шкале градусного кольца, видной в боковом окошечке коробки эклиметра.

Съемка плана археологического памятника. Археологические планы в значительной степени схематичны. Совершенно не обязательно при съемке плана курганной группы вычерчивать план каждого кургана со всеми особенностями насыпи. Поэтому они условно изображаются кружками или овалами: ведь при раскопках каждого кургана происходит детальная фиксация формы насыпи. При открытии и даже при раскопках поселения далеко не всегда можно быть уверенным, что его границы выявлены во всех подробностях. При съемке плана археолог вправе упростить задачу и нанести на бумагу не линии, а расположение отдельных характерных точек - вершин курганов, вершин углов и точки перегибов линий контура городища; остальные же данные, например диаметр кургана, наносятся на план схематически. Если нужен детальный план местности, то приходится прибегать либо к уже имеющимся планам, либо обращаться за помощью к специалисту-топографу, так как съемка такого плана отнимает много времени.

Но и характерные точки наносятся на план обычно без поправок на покатость местности, так как погрешность при этом невелика и возрастает лишь в случаях значительного уклона.

Итак, задача съемки археологического плана состоит в нанесении на бумагу ряда характерных точек, памятника, расположенного на местности, условно принимаемой за горизонтальную. Правда, это условие не исключает, например, обязательности изображения горизонталями валов городищ.

Полярный способ. План можно снимать полярным способом и способом засечек. Полярный способ состоит в том, что, стоя на одной из данных характерных точек, можно определить азимуты и измерить расстояние До наибольшего числа других точек. Таким образом, станут известны полярные координаты для каждой из них. Если измерение координат с данной точки невозможно, исчерпав возможности измерений, переходят на другую точку из числа тех, координаты которых только что определены, и с новой точки определяют азимут и измеряют расстояние до точек, ранее недосягаемых. Недостаток этого способа состоит в большом количестве промеров расстояний, что уменьшает точность измерений.

При съемках полярным способом можно пользоваться теодолитом, которым измеряют не только азимуты, но и расстояния до визируемых точек. Это очень удобный и точный прибор, но он требует внимательности и аккуратного обращения. На плохо просматриваемой местности, например в высоком густом кустарнике, теодолит не очень удобен и расстояния до визируемых точек приходится измерять мерной лентой. В последнем случае удобнее пользоваться буссолью, которую в силу простоты ее установки археологи предпочитают и в иных условиях.

Глазомерные съемки. На полярном способе основан прием глазомерных съемок. Для этого сначала ориентируют планшет с бумагой по компасу, прикрепленному к планшету, отмечают на бумаге точку стояния, подносят ориентированный планшет к глазам, линейкой визируют на ближайшую характерную точку и по ней прочерчивают на бумаге линию. Затем измеряют расстояние до этой точки и откладывают его в масштабе на бумаге. После этого данная точка становится местом стояния и с нее производят визирование следующей точки и так далее. Желательно, чтобы обход совершался по замкнутой кривой и кончался в начальной точке. При этом последнее визирование покажет правильность снятого плана или укажет на допущенную ошибку. Однако подобная съемка неточна, и ее можно допустить только при крайнем недостатке времени, например в разведке.

Способ съемки засечками. Способ засечек состоит в построении треугольника по одной стороне и двум прилегающим к ней углам. При съемке выбирается базис - линия длиной около 100 м, и с каждого конца этой линии определяются азимуты всех подлежащих съемке точек, а также концов самого базиса. Случается, что для съемки одного базиса недостаточно, тогда разбивают второй базис, а если нужно, и следующие. При этом концы каждого базиса рассматриваются как характерные точки объекта, и каждый раз определяется их положение на местности. Для уменьшения возможных погрешностей при выборе базисов их нужно располагать так, чтобы углы, образованные линиями визирования (т. е. угол, лежащий против базиса), были не менее 30° и не более 150°.

При съемке способом засечек базис разбивается на ровном месте и промеряется рулеткой или мерной лентой, а азимуты - буссолью.

Чтобы не перепутать снимаемые точки археологического объекта, их нужно занумеровать, что производится с помощью нумерованных кольев. При визировании этих точек один сотрудник стоит у буссоли или теодолита, производит отсчеты азимутов и записывает их в журнал, а другой ("реечники" часто работают вдвоем) сообщает первому номер точки (рука, поднятая вверх - единица; две поднятые руки - десяток, скрещенные руки - ошибка и т. д.) держит рейку при визировании, при съемке курганов измеряет высоту и диаметр данного кургана, схематически зарисовывает повреждения насыпи, на других объектах отмечает их иные особенности.

Для того чтобы найти место плана на карте и чтобы этим планом можно было пользоваться на местности, он должен включать характерные объекты этой местности или иметь линии визирования на них. Такими характерными объектами местности может быть, например, устье какого-либо ручья или реки, впадающих в другой водоем, характерный изгиб берега реки, овраг, скала или иные особенности рельефа. Этими объектами могут быть местные предметы, например заводская труба, дорога, отдельное строение, окраина поселка и т. п. Нужно стараться выбрать, во-первых, наиболее долговечный объект, а во-вторых, объект, расположенный либо в пределах снимаемого участка, либо в небольшом удалении от него (до 1 км). В последнем случае с крайних точек базиса (при полярном способе с наиболее отдаленных точек плана) производится визирование на избранные объекты (их должно быть два или больше) и линии визирования с указанием объектов, на которые они направлены, наносятся на план. Если же эти объекты будут удалены на значительное расстояние от данного места, определение положения снятого участка на местности будет затруднено и не может быть точным.

Вычерчивание плана. При полярной съемке и при съемке засечками вычерчивание плана производится не в поле, а на базе. Поэтому результаты съемки должны; фиксироваться в полевом журнале.

Вычерчивание плана лучше всего производить на миллиметровой бумаге, обычно в масштабе 1 : 500 (при площадях в 3-4 кв. км лучше взять масштаб 1 : 1000), пользуясь линейкой и транспортиром с радиусом 10-15 см и больше. От величины транспортира зависит точность построения углов. Обычно самые большие транспортиры позволяют откладывать угол с точностью до 1/4°, а поэтому при вычерчивании все углы, измеренные в процессе съемки, округляются до этого предела точности. Опорной линией транспортира всегда является линия С - Ю, проходящая через точку, вокруг которой строятся углы, а отсчет углов по транспортиру производится в направлении градусного кольца буссоли, с помощью которой производилась съемка.

Если под рукой нет транспортира нужной точности, вокруг точек, с которых нужно откладывать данные направления, строится градусное кольцо. Для этого вычерчивается круг, а на нем откладываются линии тангенсов, соответствующие углу 1°. При этом удобнее брать радиус круга, равный 688 или 344, или 289 мм; тогда линия тангенса будет соответственно равна 12, 6 или 4 мм. Вычерченное подобным образом градусное кольцо с успехом заменяет транспортир.

При вычерчивании плана по данным съемки на бумаге намечается точка, обозначающая конец базиса, затем по транспортиру откладывается азимут другого конца того же базиса и по этой линии в принятом масштабе отмеряется длина базисной линии. Затем с той же точки вычерчиваются азимуты всех снятых точек, причем у концов этих линий ставятся номера соответствующих точек. После этого такие же линии вычерчиваются с другого конца базиса. Точка пересечения двух линий, обозначенных одним и тем же номером обозначает соответствующую характерную точку местности.

Если съемка производилась полярным способом, то сначала из первой точки стояния вычерчиваются все азимуты снятых точек, затем по вычерченным линиям в масштабе откладываются ранее измеренные расстояния до этих точек. Потом транспортир переносится на следующую точку стояния и т. д.Вычерченный план должен быть проверен в поле. Если обнаруживается его неточность, то сначала проверяется правильность вычерчивания, а если оно проведено правильно, то производится повторная съемка всего плана в целом или его неточного участка.

Съемка рельефа. Для съемки городищ или памятников, расположенных на склоне, а также для того, чтобы показать высоту данной местности над уровнем реки, дна оврага и т. п., удобнее обозначать на плане рельеф горизонталями. Для этого сначала обозначают колышками по скату его ребра и ложбины, отмечают места их и направление на плане, а затем производят их нивелировку, которую удобнее всего вести по всем линиям от одногоуровня местности при помощи уровня, горизонтальной и вертикальной реек. Промеры надо начинать снизу, удобнее всего - от уровня реки. Если реки вблизи нет, то нижнюю горизонталь легко отметить с помощью нивелира или, в крайнем случае, с помощью тех же реек и уровня, что, впрочем, потребует значительно большего времени.

Обозначив исходную горизонталь по намеченным линиям, производят нивелировку скатов. Нивелировка производится через одинаковые вертикальные промежутки, обычно равные одному метру. Полученные при этом результаты обозначаются на плане местности, где ранее уже были обозначены направления нивелировки. Затем, сравнивая уровень других точек ската с данными нивелировки, намечают нужные горизонтали и наносят их на тот же план местности.

Съемка плана пещеры. Наконец, нужно упомянуть о простейшем способе съемки плана пещеры. Для этого в пещере сначала натягивают шпагат, который будет служить базисной линией (причалкой)[48]. Если нельзя натянуть шпагат от края до края пещеры, то им обозначают ломаную линию, а образовавшиеся углы и длину каждого отрезка измеряют. Линию, обозначенную шпагатом, наносят на схематический план. Затем в характерных местах по линиям, перпендикулярным шпагату, производят промеры до стенок пещеры. Полученные данные также наносят на схематический план. Одновременно, пользуясь тем же шпагатом, аналогичным способом делают, промеры высоты пещеры. Затем с помощью чертежных инструментов по данным съемки вычерчивают положение характерных точек и, вернувшись в пещеру, соединяют эти точки линиями, соответствующими контуру пещеры. Если пол пещеры неровный, его можно пронивелировать и обозначить горизонталями.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение I

ИНСТРУКЦИЯ

к открытому листу на право производства археологических раскопок и разведок[49]

Общие положения

1. Археологические памятники являются ценнейшими историческими источниками для изучения далекого прошлого нашей Родины. Все археологические памятники составляют всенародное достояние и состоят под охраной государства (Закон об охране и использовании памятников истории и культуры, принятый Верховным Советом СССР 29 октября 1976 г.). Так как раскопки неизбежно влекут за собой уничтожение значительной части археологических памятников, они могут производиться лишь подготовленными лицами, с применением всех необходимых научных приемов и наблюдений, гарантирующих возможность дальнейшего научного использования результатов раскопок как полноценного исторического источника. Полевые археологические исследования с правом производства раскопок археологических памятников могут производиться на территории СССР лишь по особому разрешению, оформленному специальным документом - открытым листом. Самовольное вскрытие и разрушение археологических памятников, так же как и производство раскопок без открытого листа, рассматривается как умышленное уничтожение, разрушение или порча памятников культуры. Виновные в этом лица подлежат привлечению к ответственности по статье 230 (гл. 10) Уголовного Кодекса РСФСР.

2. Открытые листы на право разведок и раскопок археологических памятников выдаются Академией наук СССР и Академиями наук союзных республик с регистрацией этих открытых листов в Министерстве культуры той союзной республики, на территории которой находится памятник, подлежащий раскопке или разведке.

В Академии наук СССР выдача открытых листов и контроль над археологическими раскопками и разведками возложены на Институт археологии Академии наук СССР (Положение об охране памятников культуры, утвержденное Советом Министров СССР 14 октября 1948 г., №3898, §24).

3. Открытые листы, в зависимости от характера работы, выдаются следующих четырех форм:

1) на право раскопок археологических памятников;

2)на право разведок с частичным вскрытием незначительных участков памятников;

3) на право разведок без производства земляных работ;

4) на право обследований и раскопок археологических памятников, обнаруживаемых при земляных работах и строительствах, а также разрушающихся в результате естественных причин.

4. Открытые листы на право производства археологических исследований на территории РСФСР по заявкам учреждений и организаций на имя определенного лица, указанного в заявке.

5. Заявки на выдачу открытого листа должны быть поданы в Институт археологии Академии наук СССР не позднее чем за два месяца до начала работ.

Примечание. Исключения допускаются в случаях экстренной необходимости исследования разрушаемого памятника.

6. В заявке на открытый лист должно быть точно указано:

а) место археологических работ (республика, область, район) и памятники, предполагаемые к исследованию; б) характер работ и их научное обоснование; в) лицо, ответственное за проведение работ и научную отчетность; г) срок работы; д) материальная обеспеченность работ.

Примечание. Если открытый лист испрашивается на лицо, которое еще не пользовалось правом самостоятельного производства полевых работ, то к заявке должны быть приложены сведения о предварительной археологической работе данного кандидата на открытый лист и отзыв компетентного лица о полевой подготовке этого кандидата.

7. Неся ответственность за научную полноценность проводимых археологических исследований и их целесообразность, Институт археологии Академии наук СССР может выдать открытый лист согласно заявке, ограничить данную заявку или отказать в выдаче открытого листа.

Примечание. Ограничение заявки производится или по линии уменьшения числа памятников, намеченных заявкой к исследованию, или по линии замены раскопочных работ разведочными работами.

8. Основанием для ограничения заявки или полного отказа в выдаче открытого листа могут быть:

а) нецелесообразность намечаемых археологических работ по отношению к задачам археологических исследований на территории СССР;

б) недостаточная квалификация лица, на имя которого испрашивается открытый лист;

в) применение исследователем неправильных приемов производства полевых работ, ведущих к порче памятников;

г) непредставление исследователем в срок научного отчета с графическим материалом по предшествующему открытому листу;

д) непредставление акта о передаче коллекций и полевой документации (полевых дневников, чертежей, негативов) в соответствующее научное учреждение;

е) недоброкачественность представленного исследователем отчета по предшествующему открытому листу.

9. О всех случаях отказа в выдаче открытого листа или ограничения заявки Институт археологии Академии наук СССР сообщает учреждению, подавшему заявку, с изложением мотивов отказа.